【IT168 应用】这份应用白皮书将阐述使用Infortrend ESVA 光纤通道存储系统与VMware vSphere 4一起构建灵活、高率的以及高可用性的虚拟数据中心的详细配置。
VMware 虚拟化
虚拟化的观点产生于上世纪60年代，但一直到90年代才被用于x86架构。从80年代开始，x86服务器由于比大型主机便宜很多，在IT环境中被广泛采用。这种分布式计算系统能降低TCO，但同时产生了其它问题，比如基础构架利用率低，增加了物理基础构架成本，增加IT管理成本，不足的故障转换或灾难保护等等。虚拟化是一条有效的途径去处理这些问题。在VMware的虚拟化技术中，ESX服务器是虚拟化环境的基础。
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图 1. VMware ESX 服务器
安装在x86或基于x64的服务器上，VMware ESX 服务器在主机操作系统之上提供一个虚拟层以整合所有硬件资源，包括处理器、内存、存储和网络，同时把这些资源应用到服务器上的虚拟机(即虚拟服务器)。每个虚拟机都有自己的操作系统和应用。通过跨多个虚拟机共享硬件资源，用户能提高资源利用率，同时大大的降低了花费在建设数据中心基础设施上的成本。
除了优化资源利用效率，VMware虚拟化也能减少部署工作，简化管理任务。从物理硬件的考虑和需求中摆脱出来，部署虚拟机可以在几分钟或几小时内完成。之后，管理员可以轻松的通过一个统一的管理窗口，监控整个虚拟数据中心。当任何物理设备故障的时候，VMware的高可用性功能能确保系统的连续运行。
在VMware虚拟化环境中使用Infortrend ESVA(企业可扩展虚拟化架构)存储系统
Infortrend ESVA(企业可扩展虚拟化架构)系列是为中型企业FC-SAN或IP-SAN设计的先进存储解决方案。以合理的价格，先进的硬件设计和全面的数据服务满足关键任务对存储性能、扩展性和可靠性的要求。在创新型企业可扩展虚拟架构下，各种功能，包括存储虚拟化、自动精简配置、分布式负载均衡、自动数据迁移、卷按优先级访问和基于阵列的快照和复制，被统一整合，以实现非常好的商业利益。使ESVA虚拟化存储增强VMware的虚拟架构，用户能享受非常好的的投资回报，简化存储架构，同时使应用效率最大化。
优化投资回报
使用存储虚拟化技术，多个ESVA系统的容量和处理能力被整合到一个存储池中。为了使存储容量利用率最大化，ESVA阵列在其虚拟架构下支持自动精简配置。适时容量管理(Just-in-time)可以在应用程序执行写操作的时候动态的分配容量。ESVA能最大程度的减少浪费在传统的存储环境中常见大容量和未充分利用的数据卷空间、电力和冷却方面的花费，以降低运行成本。除了增加容量，ESVA也保证高效的带宽利用率。显然，不是所有的应用都是同等的，Infortrend 用一个智能访问优先级机制设计ESVA。这种机制保证所有连接到某同一存储池的应用都能达到其理想服务水平。
简化存储构架
ESVA通过一个单点管理来简化存储管理。扩展ESVA存储池也是一项简单的工作。可以连接扩展柜以增加容量。如果您想同时增加容量和性能，您可以通过增加ESVA系统进行横向扩展。所有的扩展和配置任务都可以在存储在线状态完成。当一个新的ESVA系统加入后，负载均衡技术会在存储系统间动态的处理工作负荷，增加处理能力。性能随着容量的增加而增加，存储系统甚至可以处理最苛刻的高性能应用。如果您从存储池消减一个系统，负载均衡技术将不中断服务，动态迁移数据，以保持非常好的性能。
使应用效率最大化
在竞争激烈的商业世界，停机将导致利益损失，损害公司信誉，威胁业务连续性。革命性的ESVA架构消除了存储扩展带来的停机时间。ESVA也包含基于存储的复制功能。节省空间的快照基于哪些文件能被恢复以及哪些数据能被回滚，它可以用作粒度恢复点。当创建在一个存储池内或跨存储池的全数据拷贝，在原始数据已损坏时，全数据拷贝能通过主机的应用容易地使用杠杆恢复生产。从战略上采用快照和全数据拷贝，用户能以最小的服务中断时间，保持最高的数据可用性，以防止逻辑错误，物理错误或者灾难引起的存储损坏。
欲了解Infortrend ESVA系列，请浏览 http://esva.infortrend.com。
在vSphere 4中使用ESVA光纤通道存储
Infortrend ESVA光纤系列是为支持一个强大的、可靠的和灵活的FC-SAN而设计的。它提供了广泛的配置选择，以满足各种应用对性能、容量、空间和成本的需要。基于企业可扩展虚拟化架构，ESVA 光纤存储区域网能帮助中型企业优化投资回报，简化存储构架，使应用效率最大化。ESVA光纤系列目前提供三种型号：ESVA F20，ESVA F40 和 ESVA F60。F20采用大容量的SATA磁盘来存储和保护数据，具有每单位GB的成本优势，F40在12块2.5英寸SAS磁盘的高密度1U机柜中，提供了出色的每单位U的IOPS(IOPS-per-U)，而F60容纳高性能SAS磁盘为优异应用处理苛刻的事务性工作负载。这些所有的型号都已经通过了VMware vSphere 4 环境的兼容性测试，以确保无缝集成，详细信息：http://www.vmware.com/resources/compatibility/search.php?action=search&deviceCategory=san&productId=1&advancedORbasic=advanced&maxDisplayRows=50&key=infortrend&release%5B%5D=-1&datePosted=-1&partnerId%5B%5D=-1&arrayTypeId%5B%5D=2&isSVA=0&rorre=0
规划注意事项
数据格式
为确保ESX服务器能访问ESVA阵列上的数据卷，数据卷必须被配置为VMFS(Virtual Machine File System，虚拟机文件系统)卷或RDM(Raw Device Mapping，原始设备映射)卷。VMFS是VMware专用集群文件系统。这是最常见的访问方法。如果用户要允许多个虚拟机运行和多个物理服务器访问单一卷，他们必须配置卷为VMFS格式。另一种允许虚拟机访问存储数据卷的方式是RDM。虚拟机是通过不同的方式访问VWFS和RDM卷的。如图2所示，虚拟机能直接访问VMFS格式虚拟磁盘，但访问RDM卷要通过VMFS卷里的一个映射文件。这个映射文件包括重定向磁盘访问物理设备的原数据。
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图 2. 以不同的方式访问VMFS和RDM卷
像逻辑磁盘一样对待RDM卷，虚拟机能以一个合适的方法对它进行格式化。RDM以下两个应用当中特别有用：
1. 执行基于SAN的快照或卷拷贝，或虚拟机的其它层应用。
2. 采用Microsoft 集群服务(MSCS)去实施虚拟到虚拟或物理到虚拟的集群，集群数据以及仲裁盘必须配置为RDM卷。
采用VMFS卷
以下指南将引导用户为他们的应用妥善的部署VMFS卷：
1. 虚拟机的引导磁盘和应用数据应存储在独立VMFS卷。大多数引导盘I/O涉及页面文件激活以及对响应时间的敏感。通过与应用数据分离的引导磁盘，由于应用I/O激活所导致的响应时间延长的风险可以得到缓解。
2. 企业数据管理的数据库平台，比如Microsoft SQL服务器或Oracle，经常使用活动日志、可恢复的数据结构以跟踪数据的变化。为防非计划的应用或操作系统中断，确保系统恢复和数据连续性，这些活动日志或可恢复的数据结构非常关键。因此，支持这些数据库平台的所有虚拟机应该提供独立的VMFS卷，以存储活动日志和可恢复的数据结构。此外，如果文件或结构被镜像了，源和目标应是独立的VWFS卷。
3. 应用数据，包括数据库文件，应该存放在一个独立的VMware文件系统。此外，此文件系统不应包含任何对应用或数据恢复关键的结构。
4. 建议VMFS卷的使用不要超过整个空间的80%。这保证了管理员不会突然为存储虚拟机用户数据和VMware 快照而耗尽所有容量。
RAID级别
ESVA存储阵列允许用户用各种RAID级别保护他们的数据，包括RAID1，RAID3，RAID5和RAID6。在同一存储阵列中的数据卷能用不同级别的RAID进行保护。以下是几条通用的指南，用于您在VMware虚拟化环境中，为您的数据卷配置RAID级别。
1. 虚拟机引导卷普遍受限于低IO速率。引导卷可以用RAID5来配置。
2. 对大多数的应用来说，RAID5是一个合适的级别，以保护虚拟磁盘。但是，如果应用包含大量的联机，如金融方面的应用，RAID 10 将是更好的选择。
3. 基础架构服务器，如域名系统(DNS)，利用CPU和RAM执行它们的大多数的活动，因此经常受限于低IO速率。如果用户用虚拟机作为基础架构服务器，存储空间最好采用RAID 5保护的卷。
4. 数据库的日志设备应该采用RAID 10保护的卷。此外，如果数据库和应用日志被做成镜像，源与目标应该各自分布于独立的磁盘集上(如果兼容，以WMFS格式)。
5. 产生小数据块、随机读取I/O的高工作负载虚拟机，如Microsoft的Exchange，应该配置成RAID 10，这样会有更佳的性能。
6. 绝大多数存储被静态文件所消耗的大型文件服务器，由于I/O速率预计会低，可以用RAID 5保护的卷。
配置实例
以下示例解释了怎么在ESX服务器上使用ESVA 光纤通道存储。
Step 1. 在ESVA上创建一个虚拟卷
这个配置步骤应在Infortrend的独有存储管理套件——SANWatch的Virtualization Manager下完成。欲了解更多详情，请查阅您的Virtualization Manager用户手册。
Step 2.连接ESVA系统并扫描可用存储
通过光纤通道的存储区域网(FC-SAN)，在连接上ESVA系统与ESX服务器后，转到vCenter GUI的配置页面，点击左侧的Hardware panel的Storage Adapter，然后点击Rescan，将会看到可用的光纤通道适配器。通过点击适配器，您能看到它的相应SCSI目标，也就是存储设备。这里，我们用vmhb2作为我们的光纤通道适配器。(见图 3)
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图 3. 选择一个光纤通道适配器
Step 3：创建数据卷
一但我们找到可用的SCSI目标，我们在Hardware Panel的左侧点击Storage，然后点击Add Storage来创建数据卷。如下图所示，我们创建一个VMFS卷并命名为 DataStorage300G。(见图 4)
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图 4. 创建一个数据卷
Step 4:添加虚拟磁盘到虚拟机
在创建数据卷之后，我们能用它创建虚拟机的虚拟磁盘。在vCenter的GUI上，您首先点击Virtual Machines标签，在Virtual Machine上点击右键，然后选择Edit Setttings。在Hardware标签上，点击Add。然后选择Hard Disk，点击Next，以完成新虚拟磁盘的配置进程。在这个示例中，除了默认的磁盘(Hard disk 1)，我们为虚拟机创建和映射了一个基于VMFS的虚拟磁盘(Hard Disk 2)和一个原始设备映射(Hard Disk 3)。(见 图 5)这些虚拟磁盘已经准备好给虚拟机使用。
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图 5. 虚拟机属性视图
基本故障排除和常见问题
1. 当我需要帮助以做故障排除的时候，我应该准备哪些信息?
请提供以下信息
ESX服务器的版本信息(如，ESX4.0，ESX3.5)
存储型号，它的固件版本号以及事件日志
ESX服务器、交换机和存储的拓扑结构，如下所图示
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存储配置，包括逻辑磁盘，以及LUN映射;您可以通过SANWatch得到它们
使您陷入问题的操作步骤的详细描述
ESX服务器的配置，在vCenter GUI中，通过对网络、存储适配器和映射的屏幕截图来呈现
示例：网络
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示例：存储适配器
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示例：映射
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ESX服务器事件日志;您可以在文件夹/var/log/vmkernel 或者从 vCenter/VirtualCenter GUI 获得。在顶部菜单上点击Administration，从下拉菜单中选择Export System Logs。
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2. 为什么我看不到之前创建的VMFS数据卷?
首先，请检查在vCenter/VirtualCenter图形用户界面上，您是否能看到用来创建VMFS数据卷的物理存储设备。如果不能，请检查您的线路是否连接正确，以及您的存储LUN配置是否正确。然后在Storage Adapter屏幕执行Rescan
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如果这个问题仍然没有解决，请你准备问题1里边提到的信息，联系我们，以做进一步的故障排除
3. 在VMWare虚拟化环境中，存储配置有什么限制?
请浏览
http://www.vmware.com/pdf/vsphere4/r40/vsp_40_config_max.pdf
以获得详细信息
4. 当冗余控制器故障转移的时候，我怎样成功的使数据路径进行故障转移?
如果你是在ESX 4.0环境下使用Eonstor或者ESVA存储系统，固件版本是3.64，或高于3.64，系统将自动处理，不需要任何人工配置。但是如果你用的是ESX 3.x，请为冗余控制器存储添加一个脚注，按以下链接的应用白皮书给出的步骤：
http://www.infortrend.com/doc/appNote/APP_VMware_footnote_1117.pdf
5. 在不中断业务的情况下，虚拟机能被迁移到另一个数据卷吗?
是的，虚拟机能在线迁移到另一个数据卷。更多的详细信息，请浏览以下链接:
http://www.vmware.com/products/vi/storage_vmotion.html
http://blogs.vmware.com/vi/2008/06/storage-vmotion.html
6. 如果我要实施多路径，是否需要在存储上做一些特殊设置?我需要安装多路径软件吗?
不用，对存储没有特殊设置。你只需要按通常的多路径配置即可。另外，由于VMware支持本机的多路径功能，在实施多路径的时候，你不需要安装其它驱动，包括EonPath。
